大連化物所二維鈣鈦礦太陽能電池研究取得進展

2021-04-26 ryder

近日，中國科學院大連化學物理研究所潔凈能源國家試驗室太陽能研究部硅基太陽能電池研究組研究院劉生忠率領的團隊與陜西師范大學副教授趙奎合作，在二維(2D)鈣鈦礦電池范疇取得新進展，相關研究成果發表在EnergyampEnvironmentalScience上。

與3D鈣鈦礦電池相比，2D有機無機雜化鈣鈦礦材料擁有可調的光電性能和優異的環境穩定性兩大優勢。由于2D鈣鈦礦存在吸收系數低、電荷傳輸能力差和激子結合能大等問題，導致其光伏性能差，電池效率低下。DNL1606組在二維(BA)2(MA)3Pb4I13鈣鈦礦中摻雜Cs元素，使得電池效率提高13.7%，是目前報道的二維器件中最高效率。研究團隊發現，Cs元素的加入有利于控制晶體取向，增加2D平面的晶粒尺寸，加強載流子遷移率和電荷傳輸動力學。同時，2D鈣鈦礦電池的穩定性得到了顯著地提升，在30%濕度情況下，經過1400小時后，器件的效率依然保持89%。這將有助于推動鈣鈦礦太陽能電池的商業化使用。